Nieuwe technologie maakt mram efficiënter

Onderzoekers in Japan hebben een methode ontwikkeld om magnetoresistief geheugen, of mram, met minder energie aan te sturen. Het geheugen zou daardoor niet alleen zuiniger worden, maar ook sneller.

Magnetoresistief geheugen wordt opgebouwd uit twee lagen magnetisch materiaal, waarbij de eerste laag niet verandert en de tweede laag wel wordt beïnvloed. Gegevens - nullen of enen - worden uitgelezen door een stroompje door een magnetische dubbellaag te sturen. Wanneer de beide lagen eenzelfde magnetische polarisatie hebben, zal de weerstand die dit stroompje ondervindt laag zijn; wanneer de magnetische deeltjes een tegengestelde polarisatie hebben, dan is de weerstand hoog. De lage of hoge weerstand correspondeert met respectievelijk een binaire 1 of een binaire 0.

De gangbare methode om gegevens op te slaan in mram, is een techniek met de naam spin transfer switching, waarbij de spin van elektronen gebruikt wordt om kleine magnetische gebiedjes van polariteit te laten wisselen. Wanneer de elektronenspin onder invloed van het magnetisch veld gedwongen wordt te veranderen, wordt een torsiekracht op het magnetisch veld uitgeoefend. Die torsiekracht keert het magnetisch veld om, zodat een 1 in een 0 verandert of andersom.

Japanse onderzoekers van de Tohoku-universiteit hebben nu een afwijkende manier ontdekt om data in mram weg te schrijven, die veel energiezuiniger dan de hierboven beschreven methode is. De Japanners slaagden erin het gebruik van kleine elektromagneetjes te vermijden en ontwikkelden een manier om de magneetgebiedjes direct te beïnvloeden. Vooralsnog levert deze directe benadering een verandering van slechts 10 graden in de richting van het magnetisch veld op; bij de bestaande methode draait het magnetisch veld zich volledig, dus 180 graden, om. Door meerdere elektroden in serie te gebruiken, hopen de Japanse onderzoekers de magnetische polarisatie van de geheugencellen toch volledig om te laten draaien. Zo zouden zij erin slagen zeer energiezuinig en snel niet-vluchtig geheugen te ontwikkelen. Bovendien zou de productie van het mram, door het ontbreken van onder meer de elektromagneet-structuren, goedkoper en makkelijker kunnen worden.

Ondanks de grote technologische sprong van de huidige, condensator-gebaseerde ram naar geheugen van het mram-type, zal het volgens sommige deskundigen nog slechts enkele jaren duren voordat mrams commercieel leverbaar worden. Dat komt mede vanwege de continue vraag van notebookleveranciers naar energiezuinige componenten. Feit is dat veel grote chipfabikanten zwaar in de techniek investeren.

Reacties (14)

[Verwijderd]

Wiki zegt er niets over, en ik denk dat het wel mee zal vallen. En zelfs als het geheugen beinvloedbaar zou zijn van buitenaf, door bijvoorbeeld sterke magnetische velden, denk ik dat je grotere problemen hebt dan alleen het werkend houden van je MRAM.

edit: wiki linkje vervangen door engelstalige pagina, ongeveer 5 keer zoveel uitleg.

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 23 juli 2024 19:26]

[Verwijderd]

Voor de geïnteresseerde is hier het artikel waar het om draait:

http://www.nature.com/nat...7212/abs/nature07318.html

[Ibex]

Ik zie magnetisch staan, wil dit dan ook zeggen dat dit type ram gevoelig is aan bijvoorbeeld sterke externe magnetische velden?

[poefel]

In principe wel, maar hiervoor zijn waarschijnlijk lokaal vrij grote velden nodig. Bovendien kun je het geheugen makkelijk afschermen. De bitjes hoeven niet fysiek bereikbaar te zijn, want het leesmechanisme zit namelijk ingebouwd. Dit was bijvoorbeeld bij diskettes niet zo, en daarom waren die kwetsbaarder.

[kiang]

Ja, maar niet veel meer dan bv je harde schijf: daar moet je ook geen sterke magneet opleggen, maar bij normaal gebruik kom je daarmee geen problemen tegen.

off-topic: In principe zijn trouwens alle elektrische apparaten gevoelig aan magnetische velden (niet enkel technieken die magnetisering gebruiken) tenminste aan de verandering van de velden: als magnetische velden die door een geleidend lichaam gaan snel differentiëren ontstaat door dat geleidend lichaam een elektronenstroom, oftewel elektriciteit.
Dit wordt voor bijna alle energieopwekkende methoden gebruikt: een draaiende magneet (bv aangedreven door een wind/water/stoom/... turbine) doet een elektronenstroom ontstaan.
Zo werkt ook een EMP als wapen trouwens: men wekt voor zeer korte tijd een zeer sterk magnetisch veld op, en deze puls doet overal kortsluiting ontstaan.

[Reactie gewijzigd door kiang op 23 juli 2024 19:26]

[kdeboois]

MRAM is al een tijd verkrijgbaar...

http://www.everspin.com/Overview.html

[BoGu5]

Het staat ook nergens dat het niet al beschikbaar zou zijn... Er is een nieuwe technologie die het efficienter en breder inzetbaar maakt...

[kdeboois]

Ondanks de grote technologische sprong van de huidige, condensator-gebaseerde ram naar geheugen van het mram-type, zal het volgens sommige deskundigen nog slechts enkele jaren duren voordat mrams commercieel leverbaar worden.

[Verwijderd]

Moeten we in dit geval commercieel niet opvatten als:

Ondanks de grote technologische sprong van de huidige, condensator-gebaseerde ram naar geheugen van het mram-type, zal het volgens sommige deskundigen nog slechts enkele jaren duren voordat mrams niet meer ontzettend duur en dus aan het grote publiek leverbaar worden.

[edit: quote foutje]

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 23 juli 2024 19:26]

[Verwijderd]

Nostalgie... hier de voorloper:
http://nl.wikipedia.org/w...s_Memory#Ringkerngeheugen

[jegelie]

Ik zie dat het geheugen werkt met een permanente magneet en een draaibare magneet tegenover elkaar... Zullen na verloop van tijd (jaren?) de polen die elkaar afstoten niet gaan omdraaien om in een staat van "rust" terecht te komen? Geholpen door bv. kosmische achtergrondstraling of deeltjes die er dwars doorheen schieten? Ik meen dat de natuurwetten streven naar de meest evenwichtige situaties.

[Verwijderd]

daarom is het ram geheugen en geen rom geheugen

[jegelie]

Dus stroom eraf, RAM blank? Ik meende nu net dat dit een zuinigere vorm van RAM was doordat de gekeerde magneten bleven staan, dus dat er alleen een stroompje nodig was om de richting te veranderen.

[Verwijderd]

Het is mooi dat zulke energie zuinige technieken in de ICT gebruikt worden. Ik verlang nou al naar een laptopje met een kleine batterij, maar met een batterij duur van minstens 20 uur.

Maar Als Mram is gebaseerd op magnetisme, hoe zit het dan met omringende magnetische objecten? Net zoals pinpassen niet tegen magneten kunnen....
( disclaimer bij product: Avoid subwoofer near installed memory. )